形态特征对雌雄两性西部食蚊鱼配偶选择决策的影响

论文摘要

性选择是物种形成和进化的重要驱动力,配偶选择是性选择的重要组成部分。个体通过整合多方面的信息评估配偶质量,进行配偶选择决策,其中形态特征是影响个体配偶选择的重要因素。西部食蚊鱼（Western mosquitofish,Gambusia affinis）是原产于北美洲中部至大西洋沿岸的一种暖水性营卵胎生的小型硬骨鱼类,隶属于胎鳉科（Poeciliidae）,食蚊鱼属（Gambusia）。作为世界百大入侵物种之一,西部食蚊鱼分布广泛,具有生长迅速,繁殖率高,繁殖季长等特点。西部食蚊鱼为强迫交配系统,雌鱼常常受到雄鱼的性骚扰,在进行交配时,雄鱼通过追逐、接触、甩动生殖鳍,将精子射入雌鱼生殖孔内。雌雄两性西部食蚊鱼在体型和第二性征等形态特征方面存在显著差异,是典型的两性异形。有研究证明,雌雄两性西部食蚊鱼均表现出明显的择偶偏好,因此,西部食蚊鱼是研究配偶选择的理想模式动物。为了探究形态特征在雌雄两性西部食蚊鱼配偶选择中的影响,本研究通过对野生西部食蚊鱼形态学参数的建库和计算机模拟动画的制作,进行雌雄两性西部食蚊鱼的配偶选择偏好研究。主要获得了以下结果:1.雄性西部食蚊鱼生殖鳍状态对雌鱼配偶选择的影响通过二元择偶实验,结果发现雌性西部食蚊鱼厌恶生殖鳍处于持续勃起状态的雄鱼(t32=-2.228,P=0.03,平均SOP=-0.13),表明在强迫交配系统中,雌鱼对强迫交配和性骚扰的抗拒。2.雌性西部食蚊鱼的年龄对雄鱼配偶选择的影响通过二元择偶实验,结果发现雄鱼偏好选择年轻雌鱼(t35=2.54,P=0.016,平均SOP=0.17),且择偶偏好与雄鱼的身体尺寸呈正相关（R2=0.13）,这一偏好表明雄鱼对精子竞争强度较为敏感,且可能与雄鱼的社会地位相关。通过对年轻和年老形态的雌性西部食蚊鱼进行几何形态学分析,并制作相关计算机模拟动画,进行二元择偶实验。雄鱼对具有“较大生殖斑尺寸”（非年龄）的雌鱼具有显著偏好(年轻雌鱼:t22=-2.95,P=0.007,平均SOP=-0.24;年老雌鱼:t23=-2.49,P=0.021,平均SOP=-0.21)。说明生殖斑是影响雄鱼交配的重要因子,且参与交配的雌鱼的生殖斑面积可能更直观的反映出其繁殖力。上述结果可能表明雄鱼对高繁殖力的雌鱼存在内在择偶偏好。与年老雌鱼（脊柱弯曲,腹部面积大）相比,雄鱼对年轻雌鱼（腹部面积小,脊柱呈流线形）有显著偏好(t35=2.14,P=0.04,平均SOP=0.15),但两种形态特征仅占总体形变的69.36%,提示可能其它形态特征也是影响雄鱼配偶选择的因素之一。雄鱼对不同身体尺寸的雌鱼无任何偏好(年轻雌鱼:t47=-0.80,P=0.43,平均SOP=-0.05;年老雌鱼:t47=-1.59,P=0.12,平均SOP=-0.10),但身体较大的雄鱼对身体尺寸较大的年老雌鱼表现出更强的厌恶(t26=-1.66,P=0.11,平均SOP=-0.15),可能因为身体尺寸大的雄鱼社会等级高,交配机会多,相比身体尺寸小的雄鱼,在择偶时更为“挑剔”。综上所述,本研究发现西部食蚊鱼在配偶选择过程中,雌雄两性存在不同的择偶策略,雌鱼在择偶过程中,将雄鱼的性骚扰作为一个十分重要的指标;而雄鱼在择偶过程中,将对潜在配偶进行综合考察,且其偏好可能并不由单一形态学特征所主导。上述结果都体现了西部食蚊鱼在配偶选择过程中,对不同形态特征的异性的综合权衡。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
•   1.1 配偶选择理论
•     1.1.1 影响配偶选择的因素
•     1.1.2 雌性动物配偶选择研究现状
•     1.1.3 雄性动物配偶选择研究现状
•     1.1.4 性胁迫与配偶选择研究现状
•   1.2 西部食蚊鱼
•     1.2.1 生物学特性
•     1.2.2 西部食蚊鱼配偶选择的研究进展
•   1.3 计算机模拟动画在配偶选择中的应用
•   1.4 本研究的目的和意义
• 第二章 雄鱼生殖鳍状态对雌鱼配偶选择的影响
•   2.1 材料
•     2.1.1 试验动物
•     2.1.2 试剂和仪器
•   2.2 方法
•     2.2.1 伦理学声明
•     2.2.2 雄性西部食蚊鱼计算机模拟动画制作
•     2.2.3 雌性西部食蚊鱼配偶选择偏好测定
•     2.2.4 数据分析
•   2.3 结果
•   2.4 讨论
•   2.5 小结
• 第三章 雌鱼年龄对雄鱼配偶选择的影响
•   3.1 材料
•     3.1.1 试验动物
•     3.1.2 主要仪器设备
•   3.2 方法
•     3.2.1 伦理学声明
•     3.2.2 雌性西部食蚊鱼形态学建库
•     3.2.3 雌性西部食蚊鱼计算机模拟动画制作
•     3.2.4 雄性西部食蚊鱼对雌鱼配偶选择偏好测定
•     3.2.5 数据分析
•   3.3 结果
•     3.3.1 雄鱼对不同年龄雌鱼的偏好
•     3.3.2 雄鱼对不同妊娠斑相对面积雌鱼的偏好
•     3.3.3 雄鱼对年龄影响的不同形态特征雌鱼的偏好
•     3.3.4 雄鱼对不同身体尺寸雌鱼的偏好
•   3.4 讨论
•   3.5 小结
• 第四章 结论
•   4.1 主要结论
•   4.2 创新点
•   4.3 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 个人简历

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 魏洁菲

导师: Martin Plath

关键词: 西部食蚊鱼,配偶选择,强制交配,形态特征,计算机动画

来源: 西北农林科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 西北农林科技大学

基金: 西北农林科技大学人才引进项目(编号:Z111021403 和 Z111021501),陕西省百人计划项目(编号:A289021611),国家自然科学基金青年科学基金项目(编号:31800322)

分类号: Q958.8

总页数: 63

文件大小: 2287K

下载量: 58